JPH0469937B2 - - Google Patents

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JPH0469937B2
JPH0469937B2 JP60138080A JP13808085A JPH0469937B2 JP H0469937 B2 JPH0469937 B2 JP H0469937B2 JP 60138080 A JP60138080 A JP 60138080A JP 13808085 A JP13808085 A JP 13808085A JP H0469937 B2 JPH0469937 B2 JP H0469937B2
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JP
Japan
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resist
paraffin
resist material
layer
substrate
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JP60138080A
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English (en)
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JPS6157942A (ja
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Peeteruman Yurugen
Fukusu Hararuto
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Publication of JPH0469937B2 publication Critical patent/JPH0469937B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/143—Electron beam

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レジスト材料を薄層で基体上に施
し、高エネルギービーム、特に電子ビームで所定
のパターン内で照射しかつ引続き照射されなかつ
たレジスト層部分を除去することにより、高解像
力のビーム感受性レジスト材料から成るレジスト
パターンを製造する方法に関する。
従来の技術 電子ビームレジストは公知である。これらは使
用レジスト材料に依存して、ポジチブ又はネガチ
ブ型となりかつ特に半導体装置、集積回路、マイ
クロ回路、電子素子及び同種のものを製造する際
に使用される。公知のフオトレジストに比して、
この電子ビームレジストは、それを用いると著し
く良好な解像力を達成することができるという利
点を有する。高解像力のためには一般にポジチブ
型レジストが有利であり、一方ネガチブ型レジス
トは一般に幾分か敏感である。
電子ビームレジスト用のレジスト材料として
は、多数の種々の重合体、例えばポリメチルメタ
クリレート、ポリイソブチレン、ポリメチルイソ
プロピレニルケトン、エポキシ化ポリブタジエ
ン、ポリジアリルオルトフタレート、ポリシリコ
ーン、ポリカルボネート又はハロゲン化ポリエチ
レンが既に提案された。公知技術水準としては、
例えば以下の文献が挙げられる：“ポリマー・エ
ンジニアリング・アンド・サイエンス（Polymer
Eng.and Sci.”第14巻、No.７、516〜517頁
（1974）；“オルガニツク・コーチング・アンド・
アプライド・ポリマー・サイエンス（Org.
Coatings and Applied Polymer Sci Proc.）”、
第48巻、150〜155頁（1983）；“ジヤーナル・オ
ブ・アプライド・ポリマー・サイエンス
（Journal of Applied Polymer Sci.）”第25巻、
1131〜1136頁（1980）並びに“アミリカン・ケミ
カル・ソサイエテー（Amer.Chem.Soc.）の
“Div.Org.Coatings Plast.Chem.”第35巻、第１
号、108〜117頁（1975年）。前記レジスト材料は
種々の用途のためには適性が夫々異なる。この場
合、レジスト材料の更に加工すべき基体への塗布
は溶液から行なわれる。同様に、レジストパター
ンの現像はレジスト材料の画像に基づく照射後に
一般に現像溶剤を用いて実施される。この溶剤の
使用並びにその後処理のためにはかなりの費用が
かかる。
画像に基づき露光したレジスト層をプラズマガ
スでエツチングすることにより、レジスト層の湿
式現像の代りに乾式現像を行なうことも既に提案
された（ドイツ連邦共和国特許第2726813号明細
書及びヨーロツパ特許出願公開第17032号明細書
参照）。この場合には、レジスト材料として、重
合体結合剤の他に重合性単量体を含有するフオト
レジストが使用される。単量体含有レジスト層
は、一部分特別の安全処置を講じた上で、極めて
慎重な操作を必要とする。更に、プラズマエツチ
ングを用いたレジスト層の乾式現像のためには技
術的に高価なかつコスト高の装置が必要である。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、簡単に実施されかつ同時に高
い解像力を達成することができるレジストパター
ンの製法を提供することである。更に、本発明の
課題は、電子ビームレジスト用の有利な別のレジ
スト材料を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明の課題は、ビームレジスト用のレジスト
材料としてパラフインを使用することにより解決
される。
従つて、本発明の対象は、レジスト材料を層状
で基体上に施し、所定のパターン内で照射してレ
ジスト材料を架橋させ、引続きレジスト層の照射
されなかつた部分を除去することにより、高解像
力のビーム感受性レジストパターンから成るレジ
ストパターンを製造する方法に関し、該方法はレ
ジスト材料としてパラフインを施すことを特徴と
する。
更に、本発明の対象は、以下に詳細に説明する
本発明方法の特殊な実施態様である。
本発明でレジスト材料として使用すべきパラフ
インとしては、直鎖状もしくは枝分れ鎖状、飽和
脂肪族炭化水素が該当し、該炭化水素は場合によ
り例えばカルボキシル基、エステル基、ヒドロキ
シル基又は同種のものによつて置換されていても
よい。しかしながら、置換されていないパラフイ
ン炭化水素を使用するのが有利である。本発明で
使用すべきパラフインは一般に室温で固形であり
かつ有利には30〜150℃の範囲、特に約40〜120℃
の範囲の融点を有する。しかし、特に基体を冷却
してパラフインの流動点未満の温度で操作する場
合には、より低い融点の、室温で一般に液状のパ
ラフイン、例えば約−30℃までの流動点を有する
ものを使用することもできる。有利に利用される
パラフインは、高温で、場合により真空下に、注
目すべき分解及び特に残渣の形成を伴うことな
く、蒸発させることができる。少なくとも10個の
炭素原子、特に約20〜70個の炭素原子を有するパ
ラフインが特に有利である。このパラフインの分
子は、130〜1000の範囲にある。本発明によれば、
レジスト材料としてろう状パラフインを使用する
のが有利である。パラフインは個々に又は相互に
混合して使用することができる。比較的高い炭素
原子数を有するパラフインとしては、一般にほぼ
同じ鎖長及び同じ分子量のパラフインの混合物が
該当する。しかし、本発明による方法では、種々
異なつた鎖長及び異なつた分子量のパラフインの
混合物を使用することもできる。
レジスト材料を施しかつ引続きレジストパター
ンを形成する基体としては、電子ビームレジスト
用として一般的な常用の基体が該当する。このた
めには、例えばセラミツク、金属又は金属酸化物
基体又は支持体、又は金属もしくは金属酸化物層
で被覆した基体が属する。特に、基体としては、
半導体素子又は公知のかつ慣用のウエーハが該当
する。ウエーハとしては、一般にシリコン、
GaAs又はInSb板が使用され、これらは表面に酸
化物層又は一般に絶縁層が施されていてもよい。
基体上への薄層でのレジスト材料としてのパラ
フインの塗布は、自体公知の塗布技術に基づき、
例えば基体上への溶液塗布及び溶剤の蒸発、溶融
塗布又は既製のパラフイン層の貼付けにより行な
うことができる。パラフインを基体上に、特に真
空中で、蒸着により施すのが極めて有利でありか
つ簡単である。
レジスト材料として基体上に施されたパラフイ
ン層の厚さはレジストパターンの使用目的次第で
ありかつ広い限界内で、例えば0.01〜10μｍの範
囲で変動することができる。レジスト層の厚さは
有利には約0.01〜2μｍであり、この場合には特に
0.05〜1μｍの範囲で極めて有利な結果が得られ
た。
次いで、基体に施したパラフインから成るレジ
スト層に、照射領域でパラフインの架橋を惹起さ
せることができる電磁ビームで照射する。このた
めには特に高エネルギービーム、例えば電子ビー
ム、ガンマビーム又は同種のものを使用すること
ができる。このようにして、本発明方法によれ
ば、例えば加速電圧約10〜40KeVを有する電子
ビーム、更にまた加速電圧100〜300KeV又はそ
れ以上を有するものを使用することができる。電
子ビームを使用する際の加速電圧は特に約10〜
1000KeVの範囲にある。照射線量範囲は一般に
10-5〜10-1C／cm2、有利には10-4〜10-2C／cm2であ
る。ガンマビームのための放射源としては、例え
ば60Co源が該当する。この場合、基体に施され
たレジスト材料の照射は自体公知方法で画像に基
づき、すなわち所望のレジストパターンに相当す
る所定のパターン内で行なう。照射時間は特にレ
ジスト層の厚さ及び使用ビームの種類に左右され
かつ一般に数秒から数分間の範囲にある。電子ビ
ームを使用する際には、照射時間は一般に加速電
圧が高くなる程に長くなる。本発明方法では、典
型的には例えば0.1〜10分間、有利には0.5〜２分
間の範囲の照射時間で操作した。
照射により、パラフインは照射された部分が架
橋する。引続き、レジストパターンを現像するた
めに、パラフインレジスト層の照射されず、架橋
しなかつた部分を除去する。この際、レジストパ
ターンの現像は公知の湿式又は乾式現像法に基づ
き、すなわち画像に基づき照射したレジスト層を
適当な溶剤で処理するか又はプラズマガスを用い
てプラズマエツチングすることにより実施するこ
とができる。本発明方法の特別な利点は、レジス
トパターンの現像をレジスト層の画像に基づく照
射後に簡単にパラフイン層の照射されなかつた部
分を蒸発させることにより実施することができる
ことにある。パラフインの蒸発は、例えば真空中
で高めた温度で、例えば使用真空度合、パラフイ
ンの種類及び所望の現像時間に基づき約50〜200
℃の範囲で行なう。
発明の効果 本発明方法によれば、オリジナルの正確かつ鮮
鋭な再生を極めて良好に形成された縁部構造でも
つて行ないかつ高い解像力を有するレジストパタ
ーンが得られる。従つて、本発明方法を適用する
と、例えばレジスト層の層厚さ未満の範囲の線幅
及び間隔を有する結像を得ることができる。例え
ば厚さ0.1μｍのレジストフイルムで直接0.04μｍ
の線幅を正確に再現することができた。解像力は
特にビームのフオーカシング及びパラフインレジ
スト層の厚さに依存して、約2nｍまでであつて
よい。本発明方法は、従来公知の方法に比較して
極めて簡単に実施することができるというもう１
つの利点を有する。それというのも、レジスト材
料としてのパラフインは基体に蒸着させ、かつ画
像に基づく照射後に架橋しなかつたパラフインは
再び蒸発させることもできるからである。それに
より、基体へのレジスト材料の塗布、レジスト層
の電子ビームでの照射並びに照射されず、架橋し
なかつたパラフインレジスト層部分の蒸発による
レジストパターンの現像を、装置としての簡単な
真空室内で直接的に連続した工程で実施すること
が可能である。そうすることにより、レジスト層
の塗布又は現像のために溶剤を使用することが回
避される。
照射されなかつたレジスト層の除去によりレジ
ストパターンを現像した後、基体の露出部分を自
体公知のかつ常法で、特にエツチング又はドーピ
ング、或はまた金属析出により永久的に変性させ
ることができる。本発明方法で製造したレジスト
パターンは、公知の電子ビームレジストと同様
に、導体路、プリント回路、薄膜又はマイクロ回
路、集積回路、半導体装置、電子素子及び同種の
ものを製造する際に使用することができる。この
場合、達成可能な高い解像力に基づき、微細な画
素もオリジナルに忠実に複写することができる。
本発明に基づき製造したレジストパターンは後加
工の際の良好な安定性によつて優れている。基体
の永久的変性に基づき、これらは基体から慣用の
かつ公知技術に基づき除去することができる。
次に実施例により本発明を詳細に説明する。
実施例 カーボン基体上に、真空（約10-6mmHg）中で
170℃の温度で69〜73℃の範囲の溶融範囲を有す
るパラフインを蒸着させた。このパラフインは約
44個の炭素原子を有していた。蒸着源から基体ま
での距離は20cmであり、蒸着時間は約30秒であつ
た。引続き、このパラフイン被膜をスキヤニング
−トランスミツシヨンス−エレクトロネンマイク
ロスコープ（Scanning−Transmissions−Ele−
ktronenmikroskop）（Fa.JEOL；JEM 200 CX
型）内で電子ビームを用いて所定のラスタパター
ン内で照射した。加速電圧は200KeVであり、電
子顕微鏡倍率は20000倍であり、陰極でのビーム
電流は170μAが測定された。レジスト層をラスタ
パターンを用いて５走査開口で照射した。この際
全照射時間は60秒間であつた。引続き、照射した
レジストを真空（10-6mmHg）中で120℃に30分間
加熱した。この際に、電子ビームによつて架橋さ
れなかつたパラフインが蒸発した。鮮鋭な輪郭部
及び急傾斜の側面を有するオリジナルに忠実なレ
ジストパターンが得られた。解像力は0.002μｍで
あつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ レジスト材料を層状でサブストレート上に施
    し、所定のパターン内で照射してレジスト材料を
    架橋させ、引続きレジスト層の照射されなかつた
    部分を除去することにより、高解像力のビーム感
    受性のレジスト材料から成るレジストパターンを
    製造する方法において、レジスト材料としてパラ
    フインを施すことを特徴とするレジストパターン
    の製法。 ２ レジスト材料として、約−30〜150℃の範囲
    の融点を有するパラフインを施す、特許請求の範
    囲第１項記載の方法。 ３ レジスト材料として、約10〜70個の炭素原子
    を有するパラフインを施す、特許請求の範囲第１
    項又は第２項記載の方法。 ４ レジスト材料として、ろう状のパラフインを
    施す、特許請求の範囲第１項から第３項までのい
    ずれか１項に記載の方法。 ５ レジスト材料として、種々のパラフインから
    成る混合物を施す、特許請求の範囲第１項から第
    ４項までのいずれか１項に記載の方法。 ６ パラフインを基体上に蒸着により薄層で施
    す、特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
    れか１項に記載の方法。 ７ レジスト層の照射を所定のパターン内で電子
    ビームによつて行なう、特許請求の範囲第１項か
    ら第６項までのいずれか１項に記載の方法。 ８ レジスト材料の照射のために、加速電圧10〜
    1000KeV及び電荷密度10-5〜10-1C／cm2を有する
    電子ビームを使用する、特許請求の範囲第７項記
    載の方法。 ９ レジスト層の照射されなかつた部分の除去を
    架橋していないパラフインの蒸発により行なう、
    特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか
    １項に記載の方法。
JP60138080A 1984-06-30 1985-06-26 レジストパタ−ンの製法 Granted JPS6157942A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3424187.6 1984-06-30
DE19843424187 DE3424187A1 (de) 1984-06-30 1984-06-30 Verfahren zur herstellung eines resistmusters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6157942A JPS6157942A (ja) 1986-03-25
JPH0469937B2 true JPH0469937B2 (ja) 1992-11-09

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ID=6239556

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60138080A Granted JPS6157942A (ja) 1984-06-30 1985-06-26 レジストパタ−ンの製法

Country Status (4)

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US (1) US4647523A (ja)
EP (1) EP0167111B1 (ja)
JP (1) JPS6157942A (ja)
DE (2) DE3424187A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0167111A3 (en) 1987-06-16
EP0167111A2 (de) 1986-01-08
EP0167111B1 (de) 1991-01-16
DE3424187A1 (de) 1986-01-09
JPS6157942A (ja) 1986-03-25
US4647523A (en) 1987-03-03
DE3581324D1 (de) 1991-02-21

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